閻永芳 寧永彪
新疆八一鋼鐵股份有限公司 新疆烏魯木齊 830022
甲醛是一種無色氣體,并有很強(qiáng)的刺激性氣味,實(shí)際的甲醛會(huì)對(duì)人體造成傷害,但其衍生產(chǎn)品可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)和農(nóng)業(yè),如聚甲醛、聚甲醛、氨基樹脂,等等,可以合成為表面活性劑、塑料、橡膠、皮革等。甲醛由于經(jīng)濟(jì)效益低,進(jìn)出口很少。目前,我國(guó)甲醛主要是從天然氣中提取,但由于天然氣資源較少且分布不均,只能依靠這樣的手段進(jìn)行生產(chǎn),造成了資源的浪費(fèi),同時(shí)也增加了生產(chǎn)成本。鑒于此,新型煤化工行業(yè)引入了煤制甲醛的技術(shù)。焦?fàn)t煤氣脫硫后通過煤氣柜形成壓縮氣體,在壓縮氣體的基礎(chǔ)上進(jìn)行精細(xì)二次脫硫,借助空氣組分進(jìn)行變換壓縮,使之成為甲醛。從整體上來看,我國(guó)的甲醛合成技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,但由于甲醛的需求量不穩(wěn)定以及市場(chǎng)不健全等因素,致使甲醛合成技術(shù)缺乏規(guī)?;纳a(chǎn)條件,這也成為了制約新型煤化工技術(shù)發(fā)展的首要原因[1]。
天然氣作為主要的合成氨是一個(gè)歷史悠久的化工生產(chǎn)項(xiàng)目,其化肥生產(chǎn)等行業(yè)意義重大,通過石油和天然氣生產(chǎn)氨顯然是一種資源浪費(fèi)。因此,我們?cè)诂F(xiàn)代化工生產(chǎn)氨的過程中主要以煤炭資源為原料,氨是通過對(duì)煤炭資源中的氮和氫在高溫高壓下進(jìn)行處理合成的。氨的消費(fèi)在中國(guó)是相對(duì)較大的,在農(nóng)用化學(xué)品行業(yè)具有重要意義。我國(guó)的煤炭氨合成技術(shù)正在快速發(fā)展,事實(shí)證明采用煤炭為原材料來合成氨是一種價(jià)格相對(duì)低廉對(duì)我國(guó)資源結(jié)構(gòu)有利的生產(chǎn)方式。
甲醇是一種非常重要的化工制品,其中多種類型的甲醇可以作為燃料添加劑使用,能夠在一定程度上緩解石化資源的緊張,因此以煤炭為原材料制取甲醇也成為了煤化工業(yè)的重要工作內(nèi)容之一。從生產(chǎn)技術(shù)的角度來看,用煤制取甲醛的技術(shù)要求不是很高。當(dāng)前技術(shù)研究主要旨在減少操作步驟,有效提高生產(chǎn)效率,一般情況下,使甲醇從煤炭、水煤漿氣化,我們首先需要一氧化碳被轉(zhuǎn)換,然后氣體脫硫、脫碳,然后是甲醇溶液再生,最后,再次進(jìn)行脫硫、脫碳的過程,最后獲得的甲醇產(chǎn)品。在當(dāng)前相關(guān)研究不斷深入的情況下,一步制取法和二步制取法也逐漸走向?qū)嵱没?,雖然當(dāng)前煤炭甲醇制取技術(shù)應(yīng)用還不廣泛,但是從我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以及甲醇自身的具體需求缺口上來看,未來煤化工業(yè)中制取甲醛將是一項(xiàng)重要的工作。
現(xiàn)階段基于化工生產(chǎn)以及熱工階段的有效優(yōu)化,能對(duì)煤化工生產(chǎn)進(jìn)行全面優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)煤炭聯(lián)產(chǎn),能獲取更多液體、氣體燃料以及各類高附加值的化工產(chǎn)品。在保障能源資源排污達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求基礎(chǔ)上,對(duì)煤炭資源集中整合利用,促使多領(lǐng)域全面發(fā)展,能建立長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展的能源利用體系[2]。
焦油又稱為煤膏,是煤在干餾過程中形成的一種黑色或黑褐色的粘稠狀液體,具有特殊的臭味,有腐蝕性。它由一種高芳香度的碳?xì)浠衔锝M成,對(duì)人體有極大的傷害。
現(xiàn)代的煤炭加工工藝講求高效,對(duì)于成品的質(zhì)量沒有很好的保障,許多加工廠的焦油加工工藝相對(duì)落后,嚴(yán)重的影響了環(huán)境,在投入使用后,對(duì)人體也會(huì)造成不小的影響。因此,需要加強(qiáng)對(duì)煤炭中焦油成分的深度處理,研發(fā)常減壓多塔裝置,并采用空冷、冷熱流體換熱、多級(jí)循環(huán)水、低溫減壓蒸餾等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)加工過程中的焦油處理,控制水、蒸汽、煤氣等消耗指標(biāo),減少煤炭加工過程中廢水、廢棄的排放。此外,加大對(duì)熱量回收等技術(shù)的研發(fā),確保加工整體的安全質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)對(duì)煤焦油的深度處理。
最大幅度的減小設(shè)備的尺寸,最大程度的簡(jiǎn)化加工程序,從而減輕資金負(fù)擔(dān)、降低能源消耗,嚴(yán)格要求廢棄質(zhì)的回收,提高能源的二次使用率,開發(fā)新型的反應(yīng)器、熱交換器、高效填料、新型塔板等設(shè)備。加強(qiáng)研發(fā)力度,對(duì)于加工過程中的任何細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)致的分析,尤其針對(duì)反應(yīng)及耦合等化學(xué)現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)投入新的萃取工藝,從而使煤化工產(chǎn)業(yè)達(dá)到節(jié)能環(huán)保、低碳高效等新目標(biāo)。
煤化工與其他化工生產(chǎn)一樣面臨廢水排放問題,在一系列的加工處理過程中大量有害廢水需要及時(shí)排出,但是這些廢水含有大量有機(jī)化合物,如果未經(jīng)處理直接排放到自然環(huán)境中將會(huì)對(duì)自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響,所以我們必須堅(jiān)持廢水凈化技術(shù)的應(yīng)用,確保所有排放的廢水都經(jīng)過嚴(yán)格的處理和檢測(cè),保證水體的排放符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水排放可以說是煤化工企業(yè)生產(chǎn)過程中最嚴(yán)重的污染項(xiàng)目。我們必須嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn),在廠區(qū)內(nèi)建立污水處理站并24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),有關(guān)部門也要加強(qiáng)檢查監(jiān)督工作[3]。如發(fā)現(xiàn)未經(jīng)處理的污水排放,應(yīng)立即予以處理。加強(qiáng)執(zhí)法,確保煤炭、化工企業(yè)污染排放得到有效控制。煤化工企業(yè)的廢水主要是高濃度煤氣洗滌廢水,含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì),當(dāng)前比較常見的廢水處理方式是生化法,但是其對(duì)于煤化工廢水中的喹啉、吲哚類物質(zhì)很難達(dá)到有效降解的目的,所以在未來污水處理研究上我們要革新污水處理技術(shù)保障污水處理后水體排放能夠個(gè)符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
在我國(guó)新型煤炭工業(yè)的快速發(fā)展中,我們應(yīng)該重視節(jié)能減排的重要作用,在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)應(yīng)該注意這一理念的融合。在今后全面發(fā)展中,要注重對(duì)各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究,擬定長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo),強(qiáng)化煤炭污染認(rèn)識(shí),保障多項(xiàng)技術(shù)能創(chuàng)新發(fā)展,進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)節(jié)能減排全面發(fā)展,加速現(xiàn)代化煤工業(yè)生產(chǎn)[4]。